BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1 Pengertian Lubang Resapan
Lubang resapan adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal ke dalam tanah sebagai metode resapan air yang ditujukan untuk mengatasi genangan air dengan cara meningkatkan daya resap air pada tanah. Lubang resapan mampu meningkatkan daya penyerapan tanah terhadap air, sehingga risiko terjadinya penggenangan air (waterlogging) semakin kecil. Air yang tersimpan ini dapat menjaga kelembaban tanah bahkan di musim kemarau. Ini sekaligus menambah persediaan air bersih di dalam tanah yang dapat dimanfaatkan pada musim kemarau. Keunggulan ini dipercaya bermanfaat sebagai pencegah banjir. Dinding lubang resapan akan membentuk lubang-lubang kecil (pori-pori) yang mampu menyerap air. Persyaratan umum yang harus dipenuhi antara lain:
1. Lubang resapan harus berada pada lahan yang datar, tidak pada tanah berlereng, curam atau labil.
2. Lubang resapan berjarak minimal lima meter dari tempat penimbunan sampah dan septic tank dan berjarak minimal satu meter dari fondasi bangunan.
3. Kedalaman lubang resapan bisa sampai tanah berpasir atau maksimal dua meter di bawah permukaan air tanah. Kedalaman muka air (water table) tanah minimum 1,50 meter pada musim hujan.
4. Struktur tanah harus mempunyai permeabilitas tanah (kemampuan tanah menyerap air) minimal 2,0 cm per jam yang berarti dalam satu jam mampu menyerap genangan air setinggi 2 cm.
2.2 Manfaat Lubang Resapan
Manfaat dari penggunaan lubang resapan ini adalah meningkatkan daya resapan air. Lubang resapan mampu meningkatkan daya resap air hujan ke dalam tanah. Hal ini akan bermanfaat untuk mencegah genangan air yang mengakibatkan banjir, peningkatan cadangan air bersih di dalam tanah, mencegah terjadinya keamblesan,mempertahankan tinggi muka air tanah dan keretakan tanah dan mencegah erosi dan longsor.
2.3 Konsep Lubang Resapan
Konsep dasar lubang resapan pada hakekatnya adalah suatu sistem drainase dimana air hujan yang jatuh di atap atau lahan kedap air ditampung pada suatu sistem resapan air. Berbeda dengan cara konvensional dimana air hujan dibuang/dialirkan ke sungai kemudian menuju laut, cara ini mengalirkan air hujan ke dalam lubang-lubang resapan yang di buat di halaman rumah. Lubang resapan ini merupakan lubang kosong dengan maksud kapasitas tampungannya cukup besar sebelum air meresap ke dalam tanah. Dengan adanya tampungan, maka air hujan mempunyai cukup waktu untuk meresap ke dalam tanah, sehingga pengisian tanah menjadi optimal (Sunjoto,1988). Kedalaman efektif lubang resapan dihitung dari tinggi muka air tanah bila dasar lubang berada dibawah muka air tanah tersebut, dan diukur dari dasar lubang bila muka air tanah berada di bawah dasar lubang.
Prinsip kerja dari lubang resapan adalah menyalurkan dan menampung air hujan ke dalam sebuah lubang, agar air hujan dapat memiliki waktu tinggal di permukaan tanah lebih lama sehingga sedikit demi sedikit air dapat meresap ke dalam tanah. Di bawah tanah, air yang meresap ini akan merembes masuk ke dalam lapisan tanah yang disebut lapisan tidak jenuh, dimana pada berbagai jenis tanah, lapisan ini masih bisa menyerap air. Dari lapisan tersebut, air akan menembus kedalam permukaan tanah (water table), dimana dibawahnya ada air tanah (ground water), yang terperangkap dalam lapisan akuifer. Dengan demikian, masuknya air hujan ke dalam tanah akan membuat imbuhan air tanah akan menambah jumlah air tanah dalam lapisan akuifer. Faktor-faktor yang mempengaruhi dimensi sumur meliputi (Sunjoto,1988):
1. Luas permukaan penutupan, yaitu lahan yang airnya akan ditampung dalam lubang resapan, meliputi : luas atap, lapangan parkir dan perkerasan-perkerasan lain.
2. Karakteristik hujan, meliputi intensitas hujan, lama hujan, selang waktu hujan. Secara umum dapat dikatakan bahwa makin tinggi hujan dan makin lama berlangsungnya hujan maka memerlukan volume lubang resapan yang makin besar. Sementara selang waktu hujan yang besar dapat mengurangi volume lubang yang diperlukan.
3. Koefisien permeabilitas tanah, yaitu kemampuan tanah dalam melewatkan air per satuan waktu. Tanah berpasir mempunyai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan tanah berlempung.
4. Tinggi muka air tanah. Pada kondisi muka air tanah yang dalam, sumur resapan perlu dibuat secara besar-besaran karena tanah benar-benar memerlukan pengisian air melalui sumur resapan.
Rumus resapan yang dipakai sebagai berikut ΔV = A x ΔH
Qresapan = ΔV/ Δt Dimana:
A = Luas benda uji (pipa) (cm²) ΔH = Selisih tinggi air (cm)
Δt = Selisih waktu pengamatan (dt) ΔV = Volume air (cm³)
2.4 Pengertian Infiltrasi
Infiltrasi didefinisikan sebagai proses masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah, atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah. Infiltrasi ialah air hujan atau air irigasi yang melalui permukaan tanah dan membasahi bagian tanah yang relatif kering merupakan salah satu proses alami dasar. Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah, sabagian akan kembali lagi kelaut, danau maupun sungai serta sisanya merupakan overland flow.
Laju infiltrasi adalah banyaknya air persatuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah dinyatakan dalam mm jam-1 atau cm jam-1. Pada saat tanah masih kering, laju infiltrasi cenderung tinggi. Setelah tanah menjadi jenuh air, maka laju infiltrasi akan menurun dan menjadi konstan. Kondisi permukaan, seperti sifat pori dan kadar air tanah, sangat menentukan jumlah air hujan yang diinfiltrasikan dan jumlah runoff (Hakim, et al, 1986). Pengertian infiltrasi sering dicampur adukkan untuk kepentingan praktis dengan pengertian perkolasi yaitu gerakan air kebawah dari zona tidak jenuh, yang terletak diantara permukaan tanah sampai kepermukaan air tanah (zona jenuh). Dalam kaitan ini terdapat dua pengertian tentang kuantitas infiltrasi, yaitu kapasitas infiltrasi (infiltration
Capaciti) dan laju infiltrasi (Infiltration rate). Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi
maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu, sedangkan laju infiltrasi adalah laju infiltrasi nyata suatu jenis tanah tertentu. Apabila tanah dalam kondisi kering ketika infiltrasi
terjadi, kapasitas infiltrasi tinggi karena kedua gaya kapiler dan gravitasi bekerja bersama-sama menarik air ke dalam tanah.
Ketika tanah menjadi basah, gaya kapiler berkurang yang menyebabkan laju infiltrasi menurun. Akhirnya kapasitas infiltrasi mencapai suatu nilai konstan, yang dipengaruhi terutama oleh gravitasi dan laju perkolasi. Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi (Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi.
2.5 Faktor–Faktor Yang Mempengaruhi Laju Infiltrasi
Sebagai sebuah proses alam yang kompleks, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi (laju) infiltrasi. Laju infiltrasi ditentukan oleh besarnya kapasitas infiltrasi dan laju penyediaan air. Selama intensitas hujan lebih kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sma dengan intensitas hujan. Jika intensitas hujan melampaui kapasitas infiltrasi, maka terjadilah genangan air dipermukaan tanah atau aliran permukaan (Arsyad, 2010). Lebih lanjut Hakim, et al (1986), menyatakan bahwa pergerakan air kebawah sangat ditentukan oleh sifat pori, atabilitas agregat, terkstur, kedalaman lapisan impermesbel, serta ada tidaknya liat yang mengembang. Oleh karena itu, pada masing-masing jenis tanah laju infiltrasinya akan berbeda-beda. Misalnya saja tanah berpasir yang dalam umumnya menahan sedikit air dan sebaliknya memungkinkan banyak hilang melalui perkolasi. Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi yaitu kedalaman genangan dan tebal lapisan jenuh, kelembaban tanah, pemampatan oleh hujan, penyumbatan oleh butir halus, tanaman penutup, topografi, dan intensitas hujan.
2.6 Permeabilitas
Permeabilitas adalah cepat lambatnya air merembes ke dalam tanah baik melalui pori makro maupun pori mikro baik ke arah horizontal maupun vertikal. Tanah adalah kumpulan partikel padat dengan rongga yang saling berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel melalui rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu disebut permeabilitas tanah. Sifat ini berasal dari sifat alami
granular tanah, meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi, tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda.
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured).
Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas : 1. Tekstur tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan antara pasir, liat, dan debu yang menyusun suatu tanah. Tekstur sangat berppengaruh pada permeabilitas. Apabila teksturnya pasir maka permeabilitas tinggi, karena pasir mempunyai pori-pori makro. Sehingga pergerakan air dan zat-zat tertentu bergerak dengan cepat.
2. Struktur tanah
Struktur tanah adalah agregasi butiran primer menjadi butiran sekunder yang dipisahkan oleh bidang belah alami. Tanah yang mempunyai struktur mantap maka permeabilitasnya rendah, karena mempunyai pori-pori yang kecil. Sedangkan tanah yang berstruktur lemah, mempunyai pori besar sehingga permeabilitanya tinggi.(Semakin kekanan semakin rendah)
3. Porositas
Permeabilitas tergantung pada ukuran pori-pori yang dipengaruhi oleh ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur tanah. Semakin kecil ukuran partikel, maka semakin rendah permeabilitas.
4. Viskositas cairan
Viskositas merupakan kekentalandari suatu cairan. Semakin tinggi viskositas, maka koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
5. Gravitasi
Gaya gravitasi berpengaruh pada kemampuan tanah untuk mengikat air. Semakin kuat gaya gravitasinya, maka semakin tinggi permeabilitanya.
Perhitungan yang dipakai dalam uji permeabilitas lapangan sebagai berikut :
Dimana :
Q = Debit (cm³)
A = Luas Benda Uji (cm²) Δh = Selisih penurunan air (cm) Δt = Selisih waktu pengamatan (dt) K = Koefisien Permeabilitas (cm/dt) R = Jari – jari benda uji (cm) h = Penurunan air (cm)
